随着自动控制在工业中的快速发展,传统的总线技术已经不能满足工业上的需求,许多具有较好可靠性、实时性、传输速度、和传输距离等优点的实时工业以太网被广泛应用。本文根据项目要求,选择合适的工业以太网协议,用于实时系统控制。论文首先通过对几种主要的实时工业以太网进行对比,分析了Ether CAT相比其他实时工业以太网所具有的优势。其次,深入研究了Ether CAT系统运行原理,包括系统组成、数据帧结构、寻址方式、通信模式、应用层协议、分布时钟及状态机。再次,详细阐述了专用的Ether CAT从站控制器,对FMMU(Fieldbus Memory Management Unit)、SM(Sync Manager)功能进行详细分析,提出配置方法;对Ether CAT的实时性进行仿真研究。最后,搭建了Ether CAT网络。测试了状态机功能、可扩展性。测试了Ether CAT网络的实时性可靠性。通过这些工作验证了Ether CAT协议满足了项目的要求,为项目工作的进一步开展提供了理论基础。